Что произошло сразу после Большого взрыва? В поисках ответа на этот вопрос исследователи воспользовались конденсатом Бозе-Эйнштейна и звуковыми волнами
рекомендации

Команда физиков с помощью "симулятора квантового поля" разработала модель крошечной расширяющейся Вселенной, построенной на ультрахолодных атомах, сообщает издание VICE.

реклама

Ученые провели эксперимент, пытаясь смоделировать бурную экспансию Вселенной на ранних этапах ее существования. Новая концепция поможет специалистам более точно имитировать Вселенную в рамках будущих научных исследований, а также откроет широкие возможности для анализа многочисленных моделей ранней эволюции космоса.

Астрофизики заявили, что разработанная симуляция пространственно-временного континуума, имитирующая быстрое расширение ранней Вселенной, очень хорошо согласуется с теорией.

Моделирование времени-пространства

В своей статье в журнале Nature авторы рассказали, что им удалось смоделировать различные искажения пространственно-временного континуума, которые могли иметь огромное значение для эволюции молодой Вселенной. Ключевым прорывом этого исследования была возможность останавливать работу системы для более детального изучения в разные фазы расширения.

И хотя данный эксперимент моделирует Вселенную не в полном объеме, его результаты позволяют получить общее представление о некоторых механизмах, которые могли управлять пространством и рождением частиц материи вскоре после Большого взрыва. Фактически, ученым удалось показать, как ускорение и замедление расширения Вселенной по-разному влияет на образование частиц.

В ходе эксперимента астрофизики охладили около 20 000 атомов стабильного изотопа калия-39 до температуры немногим выше абсолютного нуля (примерно до -240°С). В таких условиях атомы образуют конденсат Бозе-Эйнштейна - уникальное агрегатное состояние основу которого составляют бозоны. В таком состоянии ученые могут буквально останавливать свет успешно моделируя условия ранней Вселенной, черных дыр и других космических феноменов.

Конденсат, использовавшийся для эксперимента, обладал сверхтекучестью, то есть не имел вязкости. Специалисты пропускали через конденсат звуковые волны, чтобы воспроизвести свет во Вселенной и смоделировать различные теории космической инфляции и различные типы искривления пространства-времени.

Big Bang representation pixelparticle/iStock

Имитация пространственно-временного континуума "очень хорошо согласуется с теорией".

Исследователи обнаружили, что их симуляция хорошо согласуется с гипотетическими прогнозами различных искривлений пространства-времени, что подтверждает правильность разработанной концепции. Однако работа пока находится на ранней стадии, и на данном этапе не содержит доказательств каких-либо конкретных теорий. Однако она прокладывает путь для будущих исследований, которые, возможно, позволят провести сопоставление различных моделей друг с другом.

В конечном счете, авторы исследования отдают себе отчет в том, что мы еще очень далеки от понимания и точного моделирования первых этапов развития Вселенной. Тем не менее, результаты этой работы еще на один важный шаг приблизили научное сообщество к моделированию некоторых наиболее важных механизмов, которые сформировали космос, известный нам сегодня.

рекомендации

Источники:  Journal Vice, Journal Nature
1. (https://www.nature.com/articles/s41586-022-05313-9.epdf)
2. (https://www.vice.com/en/article/qjkmp7/scientists-simulate-early-universe-with-quantum-state-of-matter-in-mind-bending-lab-experiment)

За пост начислено вознаграждение
Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.
+
Написать комментарий (0)

Популярные новости

Сейчас обсуждают